从钢厂到工厂,如何不锈钢制作
我们制造钢已有一千年的历史,但不锈钢相对来说是一个新来者。它是1913年由英国冶金学家哈里·布雷尔利发明的。从那时起,化学家、工程师和材料科学家一直在进行实验。作为一种防锈合金,它可以提供与钢相同的材料性能,并具有铝等合金的防锈性能,但成本较低。起初,不锈钢主要用于小型应用,如水表或水泵的部件,以及优秀的餐具。如今,它也被用作一种结构建筑材料,数量要大得多。
不锈钢制品有两种制作方法:一种产品可能是由未经加工的钢片锤打、轧制和连接而成。也可能是将钢水倒入与最终产品形状相似的模具中制成。哪种更有效的不锈钢生产方法取决于产品是什么以及它可能用于什么。
不锈钢生产过程
不锈钢的生产是一个多步骤的过程:钢废料熔化,铸造成固体形状,热处理,清洗,抛光。
熔化和铸造
钢材和合金金属装入电弧炉中。一旦在炉中,金属被加热到高于其熔点的特定温度,通常超过2800°F。由于极端温度,精度和需要大量的量,融化阶段一般需要8-12小时。在整个过程中,钢铁技术人员定期检查镀液温度和化学成分。
合金钢完全熔化后,混合物就精制了。氩气和氧气被泵入炉中,在那里它们将杂质转化为气体,并使其他杂质形成便于清除的炉渣。在大多数应用中,精炼钢被浇铸成花柱、小方坯、板坯、棒材和圆筒形。这些将被用作锻制产品的原料。亚博账号审核不过铸造厂可以根据这种设计创造一个模具,将不锈钢铸成最终预期的形状。这种形状可以作为精加工工序而不是制造工序进行一些加工。
成型
大多数铸钢通过热轧形成 - 板坯,绽放或坯料被加热并通过大型滚轮,将钢拉出到更长的较薄的形状中。热轧发生在钢的再结晶温度以上。每一块板坯被制成薄板、板或带材,而花坯和钢坯则被制成线材和棒材。
当需要更精确的尺寸或更高的表面光泽度时,就使用冷轧。它发生在钢的再结晶温度以下。冷轧使用小直径的车轮和一系列的支撑轮创造光滑,宽的不锈钢板,以接近公差。
热处理
热处理通过对变形组织的再结晶强化轧制不锈钢。大多数不锈钢是经过退火处理的。将不锈钢加热到高于其结晶温度的精确温度,然后在受控条件下缓慢冷却。这一过程减轻了内部应力并使不锈钢软化。退火温度、时间和冷却速度都影响着全钢的性能。
除垢
轧制的不锈钢块获取一层氧化的“轧机规模”,需要冲走,以恢复闪亮的表面光洁度。通常通过电气清洁和酸洗等化学装置除去磨削尺度。在酸洗中,不锈钢浸没在一杯氢氟酸浴中。电清洗利用阴极和磷酸来通过电流在不锈钢表面上。通过高压水冲洗结束,缩小的金属结束,留下明亮的光线。
工作硬化
工作硬化是通过变形加强材料的过程。不锈钢整体迅速硬化,精确率由特定等级确定。奥氏体钢比其他等级更加容易地硬化。
切割或加工
不锈钢切割成特定形状和尺寸。不锈钢可以用圆形刀片剪切,用高速刀片锯,或用冲头撞击。有时使用替代方法,例如火焰,等离子体和水射流切割。
对于在铸造中的物体已经靠近最终形式,这种切割/加工阶段可能只是清洁加入线,将测量值为精确的公差,或者产生表面光洁度。
完成
不锈钢可以制成各种表面饰面。所选的表面光洁度不纯粹是美学。某些饰面使不锈钢更耐腐蚀,更容易清洁,或者更容易用于制造。完成的类型由预期的应用确定。
表面饰面是制造工艺和整理方法的总结结果。热轧,退火和去缩放产生钝化。热轧,然后在抛光辊上冷轧,产生明亮的光洁度。具有细表面的冷轧,退火和抛光的组合产生反射表面。磨削,抛光,抛光和喷砂设备阵列用于整理不锈钢表面。
质量控制和检查
虽然在整个制造和制造不锈钢的过程中存在的过程控制,但它们通常不足以满足国际质量标准。在发货之前,每批不锈钢必须经过化学和机械测试,以确保其符合所需的规格。
机械测试
机械测试测量不锈钢承受载荷,应力和冲击的物理能力。机械测试包括上述机械性能中描述的拉伸,Brinell和韧性试验。
化学试验
化学试验在证明不锈钢之前检查样品的精确化学性质钢的等级。化学测试通常采用非破坏性光谱化学分析进行。耐腐蚀对不锈钢来说尤为重要。钢铁厂用盐雾试验测试耐蚀性——钢暴露在盐雾中后,越长时间不受腐蚀,耐蚀性就越高。
全球生产不锈钢
在发明不锈钢之后,工程师和发明人迅速找到了应用。在布雷利意识到他的铬钢是防锈的,餐具在生产五年后。到1926年,当不锈钢十三时,它开始用于手术植入物。1935看到了第一个不锈钢包层。战争努力帮助提高了不锈钢的制造能力。
在2005年至2018年间,不锈钢生产翻了一番,以全球产量为5070万公吨。中国是世界上最大的金属生产国。
作为建筑用品的相对新人,不锈钢是一种仍有更多可能性的材料。像双面不锈钢一样的创新仍然存在。随着探索新化学事件,可以继续发现新的不锈钢等级,对于我们尚未想象的应用。
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